KR100394002B1 - Ｃｄｍａ 이동 통신 시스템의 코드 자원 관리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CDMA 이동 통신 시스템에 관한 것으로 특히, 무선 채널에 할당되는 코드 채널 자원을 무선 채널의 전송률에 따른 직교특성을 가지고 코드 자원을 할당하는 CDMA 이동 통신 시스템의 코드 자원 관리 방법에 관한 것이다. 이와같은 CDMA 이동 통신 시스템의 코드 자원 관리 방법은 왈시 계층과 해당 계층에서의 등가 코드수를 결정하는 단계와, 상기 해당 왈시 계층에서 유휴 코드 채널 큐로부터 얻은 코드 채널을 포함한 등가의 코드 자원들이 모두 유휴 상태인지 판단하는 단계와, 상기 유휴 채널이 없을 경우, 유사 직교 함수를 증가시켜 왈시 코드 및 유사 직교 함수 자원을 찾는 단계와, 상기 왈시 계층의 상하위 계층에 대하여 수직으로 등가 관계에 있는 코드 채널 자원을 해당 유휴 코드 자원 큐에서 제거하는 단계와,상기 사용 코드 자원 큐의 후미에 연결하여 코드 채널의 할당을 완료하여 이루어진다.

Description

ＣＤＭＡ 이동 통신 시스템의 코드 자원 관리 방법{Method for management resourse code in CDMA mobile communication systems}

본 발명은 CDMA 이동 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 무선 채널에 할당되는 코드 채널 자원을 무선 채널의 전송률에 따른 직교특성을 가지고 코드 자원을 할당하여 다양한 데이터 전송률의 무선 채널을 수용하는데 적당하도록 한 CDMA 이동 통신 시스템의 코드 자원 관리 방법에 관한 것이다.

일반적으로 EIA/TIA IS-95A/B 표준을 기반으로 하는 동기식 방식의 코드분할 다중접속 이동 전화 시스템은 기저대역 9.6Kbps 또는 14.4 Kbps의 기본 전송률 데이터를 대역 확산하여 무선으로 전송한다.

상기와 같이 순방향 통화 채널은 왈시 코드를 이용한다.

상기 왈시 코드는 64비트로 구성된 왈시 코드 64개가 있는데, 상기 기저대역데이터 전송률이 9.4Kbps일 때나, 14.4Kbps일 때 모두 동일하게 하나의 왈시 코드 자원을 사용한다.

그리고, 상기 왈시 코드 자원은 큐(Queue)를 이용하여 관리하며, 이 큐는 통화 채널에 할당될 수 있는 코드들을 관리하는 유휴 코드 채널 큐와, 이미 통화채널에 할당된 코드들을 관리하는 사용 코드 채널 큐로 구성된다.

상기 순방향 채널 왈시 코드 자원 관리는, 시스템 구동시의 초기화 단계와 이동전화 사용자에 의한 통화 채널 요구시 이를 위한 왈시 코드 자원을 할당하는 단계와 통화채널의 해제시 할당된 왈시 코드 자원을 반환하는 단계로 구성된다.이동 전화 사용자가 발신 또는 착신 통화를 요구할 때, 시스템은 이를 서비스하기 위하여 통화채널을 할당하며, 특히 순방향 통화 채널에 왈시 코드를 할당한다.

상기 왈시 코드를 할당하는 단계에서, 상기 시스템은 유휴 채널 코드 큐의 선두에 있는 코드 채널을 할당하며, 상기 코드 채널을 사용 코드 채널 큐의 후미에 연결한다.

상기 통화중인 사용자가 통화를 끊을 때, 사용중인 왈시 코드 자원을 반환한다.

상기 시스템은 상기 코드 자원에 대하여 사용 코드 자원 채널 큐에서 빼내어 유휴 코드 채널 큐의 후미에 연결시킨다.

이와 같은 하나의 계층만으로 이루어진 왈시 코드 집합과 9.6Kbps 혹은 14.4Kbps로 고정된 데이터 전송률만을 지원하기 위하여 각각의 왈시 코드 자원을 하나의 큐로 관리하므로, 복수 계층으로 구성된 왈시 코드 집합과 다양한 데이터전송률, 그리고 유사 직교 함수를 지원하기에 적당하지 않은 구조를 가지고, IS-2000 규격에 부합되는 순방향 왈시 코드 자원을 할당 및 해제하는 등의 자원 관리를 할 수 없는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 다양한 데이터 전송률의 무선 채널을 서비스할 수 있는 동기식 이동 전화 시스템에서 순방향 무선 채널을 구분하는 왈시 코드 자원을 관리하는 CDMA 이동 통신 시스템의 코드 자원 관리 방법을 제공하기 위한 것이다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면,왈시 계층과 해당 계층에서의 등가 코드수를 결정하는 단계와, 상기 해당 왈시 계층에서 유휴 코드 채널 큐로부터 얻은 코드 채널을 포함한 등가의 코드 자원들이 모두 유휴 상태인지 판단하는 단계와, 상기 유휴 채널이 없을 경우, 유사 직교 함수를 증가시켜 왈시 코드 및 유사 직교 함수 자원을 찾는 단계와, 상기 왈시 계층의 상하위 계층에 대하여 수직으로 등가 관계에 있는 코드 채널 자원을 해당 유휴 코드 자원 큐에서 제거하는 단계와,상기 사용 코드 자원 큐의 후미에 연결하여 코드 채널의 할당을 완료하여 이루어진다.

바람직하게, 상기 등가 코드 수를 결정하는 것은 단말이 요구하는 순방향 무선 채널에 적용할 코드 채널의 할당이 무선 채널의 변복조 방법과, 데이터 전송률에 따라 결정한다.

그리고, 상기 코드는 64비트 및 128비트의 길이로 구성되고 각각 64개 및128개의 코드 수를 가지는 두 개의 왈시 코드 집합과 유사 직교 함수로 구성된다.

또한, 상기 왈시는 왈시-64계층과 왈시-128계층에 대하여, 유휴 코드 채널 큐와 사용 코드 채널 큐를 사용하며, 유사 직교 함수별로 상기 큐들을 관리하며, 각 큐는 64개 또는 128개의 왈시 코드들을 순차적으로 연결할 수 있도록 소프트웨어적으로 코드 채널 자원을 구성한다.

도 1은 본 발명에 따른 계층적 구조의 왈시 코드를 설명하기 위한 도면

도 2는 본 발명에 따른 코드 채널 자원의 할당 절차를 설명하기 위한 도면

도 3은 본 발명에 따른 코드 채널 자원의 해제 절차를 설명하기 위한 도면

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명은 계층구조를 가지는 왈시 코드 자원과, 유사 직교 함수 자원을 관리하는 자료구조와, 상기 자료 구조의 초기화 과정과 순방향 통화채널이 요구되었을 때, 이를 서비스하기 위하여 요구되는 왈시 코드 및 유사 직교 함수 자원을 할당하는 과정과 상기 채널이 점유하고 있는 자원을 해제하는 과정으로 구성된다.

상기 자료 구조는 각 왈시 계층별로 왈시 코드와 유사 직교 함수로 구성된 채널 코드 자원의 집합과, 상기 채널 코드 자원 집합의 각 구성 요소를 연결한 유휴 코드 채널 큐와 사용 코드 채널 큐로 구성된다.

상기 유휴 채널 코드 큐는, 왈시 계층별, 유사 직교 함수별로 구성되며, 각각의 큐는 사용되지 않은 왈시 코드 자원들이 순차적으로 연결된다.

상기 사용 코드 채널 큐도 같은 형태로, 이미 점유된 자원들이 순차적으로 연결된다.

상기 초기화 과정은 각 왈시 계층별로, 각 유사 직교 함수별로 유휴 코드 자원 큐에 왈시 코드 순서에 의하여 순차적으로 연결하고 사용 코드 자원 큐는 비워두는 것으로 구성된다.

IS-95A/B에서 진화한 IS-2000 규격에서 순방향 무선 채널은 왈시 코드와 유사 직교 함수로 구성된다.

상기 왈시 코드는 각각의 길이가 64 비트이고 그 개수가 64개인 왈시 64계층과, 그 길이가 128 비트이고 개수가 128개인 왈시-128계층과, 256-비트의 256개 코드로 이루어진 왈시 256-계층으로 구성된다.상기 유사 직교 함수는 고속 전송률 채널의 사용에 따른 코드 채널 부족을 해결하기 위하여 왈시 코드 채널에 추가로 적용되는 함수(코드)를 새로이 만들어 놓은 것으로 서로 다른 마스크(mask) 값, 즉 0,1,2,3의 값을 가지는 4개 서로 다른 코드로 구성된다. 이중 0의 값을 적용하면 원래의 왈시 코드 특성을 그대로 유지하며, 1, 2, 3의 값을 적용하면 해당 마스크(mask)의 값의 적용에 따라 서로 다른 직교 특성을 가지는 새로운 코드 채널이 원래의 왈시 코드 채널 집합과 별도로 생성되는 것으로 코드 채널 개수가 증가함에 따라 유저(user)측으로 사용할 수 있는 자원이 증가하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 계층적 왈시 코드를 설명하기 위한 도면이다.

도 1를 참조하면, 왈시-64 계층의 왈시 코드(W)는, 왈시-128계층의 왈시 코드(W) 및 (W+64)와 직교 특성이 없이 동일한 코드로 간주된다. 그리고, 왈시-256 계층의 왈시 코드(W), (W+64), (W+128) 및 (W+192)와도 직교 특성이 없이 동일한 코드로 간주된다.

상기 왈시 계층은 왈시-32, 왈시-16, 왈시-8, 왈시-4, 왈시-2, 왈시-1 계층으로 구성되며, 계층간 관계는 상기와 같다.

그리고, 유사 직교함수는 상기 왈시 코드별로 4개의 서로 다른 코드로 구성된다.

따라서, 상기 왈시 코드와 상기 유사 직교 함수의 조합에 의하여 상기 왈시 코드수의 4배 만큼의 새로운 코드가 구성된다.

상기 유사 직교 함수는 0,1,2,3의 값을 가지며, 상기 0의 값과 조합된 새로운 코드는 왈시 코드와 동일하다.

상기 왈시 코드는 완벽한 직교 특성을 가지지만, 상기 유사 직교 코드 1,2,3에 의해서 조합된 코드는 완벽한 직교 특성을 가지고 있지 않다.

IS-2000 규격에서 변복조 방법 및 무선 채널의 데이터 전송률은 순방향 무선 채널에 적용되는 왈시 코드의 계층과 왈시 코드를 결정한다.

기본 데이터 전송률의 nX 배 전송률이 요구되는 무선 채널은 등가적으로 상기 결정된 왈시-W 계층의 왈시 코드 n 개를 점유한다.

상기 n은 2의 승수이다. 그리고 n의 왈시 코드는 (w), (w+W/n), (w+2W/n),...,(w+(n-1)W/n)이다.

예를 들면, 왈시-64계층에서 기본 전송률의 4X 전송률이 요구되는 무선 채널은 왈시-64계층의 (w), (w+16), (w+32), 그리고 (w+48) 이상 4개의 왈시 코드를 점유한다.

도 2는 본 발명에 따른 코드 채널 자원 할당 절차를 설명하기 위한 플로우 챠트이다.

도 2를 참조하면, 먼저 요구되는 무선 채널의 변복조 방법과 데이터 전송률에 따른 왈시 계층과, 상기 왈시 계층에서 점유되는 왈시 코드의 수 n을 결정한다.(S201)

상기 결정은 기지국의 초기 구동시 왈시-64계층과 왈시-128계층에 대하여 각 유사 직교 함수별로 유휴 코드 채널 큐와, 사용 코드 채널 큐를 구성하고 큐를 초기화하여 구성한 자료구조를 바탕으로 한다.

상기 사용 코드 채널 큐는 비워 놓고, 유휴 코드 채널 큐에는 왈시 코드 0부터 왈시 코드 63 또는 127까지 순서대로 열결하여 큐를 형성한다.

단말이 특정 데이터 전송률의 무선채널을 요구하였을 때, 기지국은 상기 요구된 채널의 변복조 방법을 고려하여 구비된 2개의 왈시 계층 코드 중에서 어느 계층의 코드를 사용하여야 하는가를 결정한다.

그리고, 상기 결정된 왈시 계층에서 등가로 사용되는 코드의 수를 데이터 전송률을 바탕으로 하여 결정한다.

상기 데이터 전송률이 기본 전송률과 같은 1X라면 하나의 코드가 상기 무선채널을 제공하기 위하여 사용되어야 한다.

이는 상기 요구한 채널의 변복조 방법이 64개의 왈시 코드를 지원하는 경우라면, 왈시-64계층에서, 아니라면 왈시-128계층에서 수행된다. 상기 과정(S201)을 통해 왈시 계층과 등가 코드의 수를 결정한 후, 할당 가능한 왈시 코드 및 유사 직교함수 값을 찾는다. 초기 검색할 때는 유사 직교 함수의 값을 0으로 하여, 해당 왈시 계층의 유휴 코드 채널 큐의 선두부터 차례대로 찾는다.

그리고 상기 해당 왈시 코드 및 상기 코드 값이 (w)이고, 상기 결정된 데이터 전송률이 기본 전송률의 nX 배라 하였을 때, w의 n에 대한 잉여류 값과 동일한 잉여류를 가지는 왈시 코드가 등가의 코드이다.

따라서, 이들 코드가 모두 사용 가능하다면, 상기 왈시 코드(w)는 사용 가능한 것이다.

예를들어, 왈시-64계층의 왈시 코드 (5)에 대한 4X 전송률의 등가 코드는 (5)를 포함하여 (5+64/4), (5+2*64/4), (5+3*64/4)이다.

상기, 할당할 왈시코드의 해당 계층 및 수평 등가 코드 수를 결정한 후, 해당 왈시 계층의 유휴 코드 자원 큐의 선두에서 유휴 코드 자원을 추출한다.(S202)

그다음, 상기 유휴 코드 자원을 포함한 등가의 코드 자원들이 모두 유휴 상태인지를 수평 등가 코드로 계산하여 모든 코드의 유휴 상태를 확인한다(S203)

그리고, 상기 모든 수평 등가 코드가 유휴 상태인지 판단한다.(S204)

상기 판단한 결과(S204) 모든 수평 등가 코드가 유휴 상태가 아닐 경우, 유사 직교 함수 값을 증가한다.(S205)

여기서, 상기 유사 직교 함수 값을 1씩 증가 시킨다.

상기 모든 수평 등가 코드가 유휴 상태(할당가능한 상태)인지 판단한 결과(S204), 수평 등가 코드가 유휴 상태(할당가능한 상태)일 경우, 유휴 상태의 수평등가코드의 상위 계층 수직 등가 코드 채널 자원을 예약 상태로 변경한다.(S206)

상기 상위 계층의 수직 등가 코드 채널 자원 예약 상태로 변경한 후(S206), 유휴 상태의 수평등가코드의 하위 계층 수직 등가 코드 채널 자원을 예약 상태로 변경한다.(S207) 즉, 특정 왈시 계층의 왈시 코드 자원이 호에 할당되면 그 채널 자원과 등가 관계에 있는, 상위 계층 및 하위 계층의 코드 채널 자원이 다른 호를 위해 재사용될 수 없도록 예약 상태로 변경하는 것이다.

그리고, 해당 계층에서의 수평 등가 코드 채널 자원 유휴 코드 채널 큐에서 제거하고, 사용 상태로 변경한 후 사용 코드 채널 큐에 연결하여 할당을 완료한다.(S208)

상기 과정 (S202), (S203), (S205)를 통해 단말이 요구한 데이터 전송률을 충족시킬 수 있는 코드 채널이 결정되면, 상위 왈시 계층 및 하위 왈시 계층에서의 등가 코드 채널 자원을 검색하여 이 자원들을 추후에 사용할 수 없도록 유휴 코드 채널 큐에서 제거한다.

상기 과정에서 제거해야 할 코드 자원의 수는 상기 과정(S201)에서 결정된수평의 등가 코드 수에 따라 결정된다.

왈시-64 계층의 하위 계층은 왈시-128계층이며, 반대로 왈시-128 계층의 상위 계층은 왈시-64 계층이다. 하위 왈시 계층에 대한 수평 등가 코드의 수는 상기 과정(S201)에서 결정된 수평의 등가 코드 수의 2배로 결정되며, 상위 왈시 계층에 대한 수평 등가 코드의 수는 상기 과정(S201)에서 결정된 수평의 등가 코드 수의 1/2로 결정된다.

상기 과정 (S202)와 (S203)과 동일한 방법으로 각 계층에서의 수평 등가 코드를 유휴 코드 채널 큐에서 찾은 후, 이 큐에서 제거하고 사용 코드 채널 큐에 연결한다.

상기 과정(S202), (S203), (S205)를 수행할 때, 특별한 오류 없이 조건을 만족하는 왈시 코드 및 유사 직교 함수가 결정되었다면, 상기 과정에서는 특별한 오류 없이 수행된다.

상기 과정을 통하여 결정된 왈시 코드 채널 및 수평의 등가 코드 관계에 있는 모든 코드 채널 자원을 유휴 코드 채널 큐에서 제거하여, 사용 코드 채널 큐에 연결하여 사용 상태로 변경함으로써 단말이 요구한 무선 채널을 서비스 할 코드 채널 자원이 할당 된다.

도 3은 본 발명에 따른 코드 채널 자원 해제 절차를 설명하기 위한 플로우 챠트이다.

도 3을 참조하면, 해제할 왈시 코드의 해당 계층 및 수평 등가 코드 수를 결정한다.(S301)

이미 알고 있는 왈시 코드 채널 값과 유사 직교 함수 값을 수평의 등가 코드에 대하여 사용 코드 채널 큐에서 해당 코드 자원을 제거하고, 유휴 코드 채널 큐에 연결한다.

상기 해제할 왈시 코드의 해당 계층 및 수평 등가 코드 수를 결정한 후, 해당 코드 채널 자원을 반환한다.(S302)

상기 해당 코드 채널 자원 반환은 사용 코드 채널 큐에서 제어하고 유휴 상태로 변경한 후, 유휴 코드 채널 큐에 연결한다.

그리고, 하위 계층의 수직 등가 코드 채널 자원 유휴 상태로 변경한 후, 유휴 코드 채널 큐에 연결하여 자원을 반환한다.(S303)

상기 하위 게층의 수직 등가 코드 채널 자원 유휴 상태로 변경한 후, 유휴 코드 채널 큐에 연결하여 자원을 반환하고, 상위 계층의 수직 등가 코드 채널 자원 유휴 상태로 변경한 후, 유휴 코드 채널 큐에 연결하여 자원을 반환한다.(S304)

이상의 설명에서와 같은 본 발명은 단말이 요구하는 다양한 데이터 전송률의 무선 채널을 수용하여 할당할 수 있고, 유사 직교 함수의 도입으로 코드 채널 수의 확장과 코드 채널 자원을 직교 특성에 따라 수직으로는 왈시 계층, 수평으로는 등가 채널을 구조적으로 관리함으로써 각 호 또는 각 무선 채널이 요구하는 다양한 전송률을 수용하고, 할당을 실패할 확률을 감소시키는 효과가 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니 하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다.

Claims (4)

1. 왈시 계층과 해당 계층에서의 등가 코드수를 결정하는 단계와;

   상기 해당 왈시 계층에서 유휴 코드 채널 큐로부터 얻은 코드 채널을 포함한 등가의 코드 자원들이 모두 유휴 상태인지 판단하는 단계와;

   상기 유휴 채널이 없을 경우, 유사 직교 함수를 증가시켜 왈시 코드 및 유사 직교 함수 자원을 찾는 단계와;

   상기 왈시 계층의 상하위 계층에 대하여 수직으로 등가 관계에 있는 코드 채널 자원을 해당 유휴 코드 자원 큐에서 제거하는 단계와;

   상기 사용 코드 자원 큐의 후미에 연결하여 코드 채널의 할당을 완료하는 것을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템의 코드 자원 관리 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 등가 코드 수를 결정하는 것은 단말이 요구하는 순방향 무선 채널에 적용할 코드 채널의 할당이 무선 채널의 변복조 방법과, 데이터 전송률에 따라 결정하는 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템의 코드 자원 관리 방법
3. 제 2항에 있어서, 상기 코드는 64비트 및 128비트의 길이로 구성되고 각각 64개 및 128개의 코드 수를 가지는 두 개의 왈시 코드 집합과 유사 직교 함수로 구성되는 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템의 코드 자원 관리 방법
4. 제 1항에 있어서, 상기 왈시는 왈시-64계층과 왈시-128계층에 대하여, 유휴 코드 채널 큐와 사용 코드 채널 큐를 사용하며, 유사 직교 함수별로 상기 큐들을 관리하며, 각 큐는 64개 또는 128개의 왈시 코드들을 순차적으로 연결할 수 있도록 소프트웨어적으로 코드 채널 자원을 구성하는 것을 특징으로 하는 CDMA 이동 통신 시스템의 코드 자원 관리 방법.